专利名称：横向流水生产预制混凝土桩的方法
技术领域：
本发明涉及混凝土制造领域，具体涉及一种横向流水生产预制混凝土桩的方法。
背景技术：
在现有长模具横向流水生产预制混凝土桩的作业方式中，如申请人于2009年申请的申请号为200910221904. 6专利申请文件，其主要步骤包括在钢筋笼加工区制作钢筋笼、将钢筋笼放入在拆模区的预制混凝土桩的模具中，然后将装有钢筋笼的模具吊至喂料区向模具中注入混凝土，预应力张拉，将模具置入离心设备上进行离心旋转，然后在养护池进行蒸汽养护，再脱模并取出成型的混凝土桩；采用的预制混凝土桩的模具为20米以上的长模具，一个模具同时生产多支预制混凝土桩。虽然，可以生产20米以上(含20米)的长模具，但是这种方法在生产过程因模具由上、下半模构成，放置上半模的上模清理区设于拆模区之外，所以就造成其上半模和下半模在由拆模区运到喂料区的生产过程中的运输是以分别吊运来进行的，这就使得起重机需要往返两次才能将一条长模具运输完全，又加上车间较长，故需浪费较多的时间、电力，且使多台起重机之间的作业发生紊乱、从而导致生产流程不顺畅、劳动效率低且不安全、各台起重机之间的功能难以限定。
发明内容
本发明针对现有技术的上述不足，提供一种起重机只需要一次就能将一条长模具由拆模区运到喂料区，节约时间、作业有序、生产流程顺畅，劳动效率高且更加安全的横向流水生产预制混凝土桩的方法。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为一种横向流水生产预制混凝土桩的方法，其主要步骤包括制作钢筋笼、将钢筋笼放入预制混凝土桩的模具中，向模具中注入混凝土，预应力张拉，将模具置入离心设备上进行离心旋转，然后在养护池进行蒸汽养护，再脱模并取出成型的混凝土桩；所述的预制混凝土桩的模具为20米以上(包括20 米)的长模具，一个模具同时生产多支预制混凝土桩，所述离心设备、养护池垂直于厂房行车梁轴线方向横向平行布置；其特征在于所述混凝土桩长模具的上、下半模在生产过程中的运输是以合拢方式一次性从拆模区吊至喂料区或通过专用吊具一次性将拆开的上、下半模从拆模区吊至喂料区。作为优选，所述的混凝土桩长模具的上、下半模在生产过程中的运输采用起重机进行运输。作为优选，所述的预制混凝土桩的模具为20米以上的长模具，一个模具同时生产两支预制混凝土桩。作为优选，所述的以合拢方式一次性从拆模区吊至喂料区的长模具，其上、下半模的企口板采用U形扣连接。采用U形扣连接更加简单、牢固，且拆卸方便。本发明上述的专用吊具包括第一夹紧装置和第二夹紧装置；所述的第一夹紧装置包括与起重机起吊梁相连接的、且由相互平行的前后两块板构成的第一连接座，所述的第一连接座上设有第一汽缸，所述的两块板之间设有一组用于夹紧长模具下半模的卡钳，所述的卡钳包括两个可开合的第一卡爪和第二卡爪，所述的第一卡爪的上端设有竖向的卡钳柄，所述的卡钳柄与第一汽缸的活塞杆相互垂直并连接；所述的第一卡爪和第二卡爪的上端通过轴销与第一连接座可转动连接，所述的第一卡爪和第二卡爪的上端通过轴销还连接有两个相互啮合的同步齿轮；所述的第二夹紧装置包括与起重机起吊梁相连接的、且由相互平行的前后两块板构成的第二连接座，所述的两块板之间设有两组用于夹紧长模具上半模上的跑轮(即沿长模具周向凸出的凸环，该凸环在沿长模具轴向方向靠近长模具外圆周面为内凹，从而使得第二夹紧装置等够夹紧该跑轮)的卡钳，每组卡钳包括两个可开合的卡抓，所述的卡抓的下部为向内钩的卡钩，上部为卡钳柄，所述的卡钳柄的端部沿柄的延伸方向设有腰形导向孔；所述的卡抓的中部通过第一轴销与两侧的第二连接座相连；所述的卡抓的中部通过第一轴销还连接有倒L形的传力板，所述的传力板上设有第二汽缸，所述的第二汽缸的活塞杆与传力板的上部连接；所述的卡抓的上部通过横穿腰形导向孔的第二轴销与两侧的第二连接座相连；所述的相邻两组同侧的卡爪的下部通过第三轴销相互连接，所述的第二连接座的中部设有供第一轴销上下滑动的腰形孔。本发明的优点和有益效果现有的技术是模具上下半模在生产过程中的移动是以分开进行的，即从拆模区到喂料区的移动的是以上、下半模分开的方式先吊上半模或下半模再返回来拆模区再吊运剩下的半模，而本发明实现了上、下半模从拆模区到喂料区是以整体合拢或者虽然拆开但上、下半模同时移动，即用一台起重机来吊运合拢在一起的上、下半模或起重机上装置专用吊具将拆开的上、下半模同时移动(避免了合拢移动还要再次在喂料区拆模的工序)，起重机只需要一次就能将一条长模具整体由拆模区运到喂料区，节约时间、作业有序、生产流程顺畅，劳动效率高且更加安全。
图1是本发明生产工艺布置结构示意图。图2是模具在生产过程中的运输移动方向及离心设备、养护池布置方向示意图。图3使用U形扣连接的在上、下半模结构示意图。图4使用U形扣连接的上、下半模A-A向剖视图结构示意图。如图所示1.钢筋笼加工区，1. 1.钢筋笼加工系统，2.钢筋笼堆场，3.出桩车道， 4.拆模区，4.1.拆装系统，4. 2.上模清理架，5.养护池，6.离心区，6.1.离心设备，7.喂料区，7. 1.张拉机，7. 2.喂料系统，7. 21.喂料车道，7. 2.搅拌站，7. 23.混凝土摆渡运输系统， 8.起重机，9.行车梁，10.混凝土桩堆场，11. U形扣，12.余浆回收装置。图5本发明采用专用吊具吊运长模具的局部结构示意图。图6本发明图5中专用吊具上连接的第一夹紧装置局部结构示意图。图7本发明图6的D-D向剖视图结构示意图。图8本发明图5中专用吊具上连接的第二夹紧装置局部结构示意图。图9本发明图8的F-F向剖视图结构示意图。图10本发明图5的E-E向剖视图结构示意图。如图所示13.起重机起吊梁，14.上半模，15.下半模，16.第一连接座，17.第一汽缸，17. 1.第一汽缸活塞杆，18.第一卡爪，18. 1.卡钳柄，19.第二卡爪，20.同步齿轮， 21.第二连接座，22.第二汽缸，22. 1.第二汽缸活塞杆，23.卡抓，23. 1腰形导向孔，24第一轴销，24. 1.腰形孔，25.第二轴销，26.第三轴销，27.传力板。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明，但是本发明不仅仅局限于以下实施例。首先，完成厂房的工艺布置本发明横向流水生产预制混凝土桩所有装置，如图 1 2所示，该装置包括顺次布置的钢筋笼加工区1、钢筋笼堆场2、出桩车道3、拆模区4、养护池5、 离心区6、喂料区7 ；所述的钢筋笼加工区1中设有钢筋笼加工系统1. 1，所述的拆模区4中设有拆装系统4. 1、上模清理架4. 2，所述的离心区6中设有离心设备6. 1，所述的喂料区7的一端设有张拉机7. 1，张拉机7. 1下方连接喂料系统7. 2，喂料系统7. 2设有喂料车道7. 21，喂料车道7. 21与混凝土料搅拌站7. 22相连，搅拌站7. 22上设有混凝土摆渡运输系统7. 23 ；所述的顺次布置的钢筋笼加工区1、钢筋笼堆场2、出桩车道3、拆模区4、养护池5、离心区6、喂料区7的两侧设有供起重机8运行的行车梁9 ；运输作业起重机8、垂直于厂房行车梁9轴线方向横向平行布置，模具采用26. 4米的长模具，可同时装入两支单根达 13米的钢筋笼，模具的内径为400毫米。如需回收离心后产生的余浆，在养护池5与离心区 6之间设有余浆回收装置12，在整个装置的下部设有盛放混凝土桩的混凝土桩堆场10。具体生产流程及方法如下；第一步在钢筋加工区1中，利用钢筋笼加工系统制作预制混凝土桩的钢筋骨架；第二步在钢筋笼堆场2中，将制备好的两个钢筋笼一字形装好中间连接处设有两个端板，中间连接处两个端板除装上钢筋笼外，还需装上中间的接头装置，以便将两个钢筋笼连接起来；第三步用连接有长模专用吊具的起重机8，将带有专用吊具的长模具吊至拆模区4中，此模具为上、下半模，然后用风炮将长模拆开，同时将长模具的上半模通过起重机8 搁置在上、下半模边上的上模清理架4. 2上，用起重机8将第二步准备好的两个钢筋骨架吊至拆模区中清理好的下半模中，然后在长模具的两端装上预制混凝土桩端头板及锚固板、 张拉板和张拉支撑板；第四步将装好预应力锚固装置的钢筋骨架连同下半模合上搁置在旁边的清理好的上半模，用多个U形扣11 (如图3-4)、合模螺栓或其它装置将上、下半模企口板连接在一起，通过起重机8将整体的长模具(此处采用将上下、半模合拢后的整体长模具进行吊运) 吊至喂料区7 ；第五步然后将放置在喂料区7中长模具去掉连接上、下模的装置，用起重机8将上半模吊起放置在下半模一边；第六步在搅拌站7. 2中进行混凝土制备，将制备好的混凝土通过摆渡系统11放入喂料斗中进行喂料，喂料车道7. 21可以是喂料斗的车道，也可以是装运模具的平板车车道；第七步对下半模喂料后，在喂好料的下半模盖上一旁搁置的上半模，用风炮将合模螺栓施紧到位；
第八步通过张拉机7. 1中的千斤顶对合模后的钢筋骨架进行预应力拉伸，拉伸后即符合国家标准(GB13476-2009)的数值时，锁紧丝杆上的螺母。第九步将预应力张拉好的长模具用起重机8吊至离心区6中的离心设备6. 1上以40个重力加速度进行高速运转，进行离心成型，离心时间12分钟；第十步将离心好的长模具用起重机吊至离心区6边上的余浆回收装置12上，将余浆倾倒出来；第十一步将余浆倾倒好的长模具用起重机吊至蒸养区中的养护池中，进行蒸汽养护，蒸汽养护的温度为93°C，养护时间为6. 5小时；第十二步将蒸汽养护后的预制混凝土桩带长模具吊至拆桩区4，用风炮将长模具拆开，将长模具中的预制混凝土桩进行脱桩作业，拆去中间的接头装置，通过出桩车道3 中的小车运至混凝土桩堆场10，完成生产。 作为优选，上述步骤(4)在从拆模区到喂料区模具的吊运过程，还可采用专用吊具(图5-10所示)将拆开的上、下半模用同一台起重机吊至喂料区7中，从而省略了在喂料区由于合拢吊运来的长模具还需要拆模的工序，更加节省时间，简化流程。所述的专用吊具包括第一夹紧装置和第二夹紧装置；所述的第一夹紧装置包括与起重机起吊梁13相连接的、且由相互平行的前后两块板构成的第一连接座16，所述的第一连接座上设有第一汽缸17，所述的两块板之间设有一组用于夹紧长模具下半模15的卡钳，所述的卡钳包括两个可开合的第一卡爪18和第二卡爪19，所述的第一卡爪18的上端设有竖向的卡钳柄18. 1， 所述的卡钳柄与第一汽缸的活塞杆17. 1相互垂直并连接(如图7第一汽缸为横向放置)； 所述的第一卡爪和第二卡爪的上端通过轴销与第一连接座可转动连接，所述的第一卡爪和第二卡爪的上端通过轴销还连接有两个相互啮合的同步齿轮20 ；所述的第二夹紧装置包括与起重机起吊梁13相连接的、且由相互平行的前后两块板构成的第二连接座21，所述的两块板之间设有两组用于夹紧长模具上半模14上的跑轮(即沿长模具周向凸出的凸环，该凸环在沿长模具轴向方向靠近长模具外圆周面为内凹，从而使得第二夹紧装置等够夹紧该跑轮)14. 1的卡钳，每组卡钳包括两个可开合的卡抓23，所述的卡抓23的下部为向内钩的卡钩，上部为卡钳柄，所述的卡钳柄的端部沿柄的延伸方向设有腰形导向孔23. 1 ；所述的卡抓23的中部通过第一轴销24与两侧的第二连接座21相连；所述的卡抓23的中部通过第一轴销还连接有倒L形的传力板27，所述的传力板27上设有第二汽缸22，所述的第二汽缸22的活塞杆22. 1与传力板27的上部连接；所述的卡抓23的上部通过横穿腰形导向孔的第二轴销25与两侧的第二连接座21相连；所述的相邻两组同侧的卡爪23的下部通过第三轴销26相互连接，所述的第二连接座21的中部设有供第一轴销上下滑动的腰形孔24. 1，如图8，每组卡爪以类似X形相互连接，X形交叉点为通过第一轴销连接的铰接点。上述的第一夹紧装置在工作时，第一汽缸的活塞杆伸出时，将作用力传给第一卡爪，由于有一组啮合的同步齿轮20，所以第二卡爪也同时受力，两者绕各自的旋转轴(轴销)转动，实现两卡爪合拢夹紧管桩模下模的作用，反之，当第一汽缸的活塞杆收缩时，两卡爪张开，松开管桩模下模。上述的第二夹紧装置在工作时，第二汽缸的活塞杆伸出，通过倒L形的传力板将作用力传给第一销轴，第一销轴向下移动时，卡爪的卡钳柄在第一轴销的带动下通过第二轴销的支撑作用在腰形导向孔23. 1内滑动、迫使卡爪缩小角度，处于收拢状态，实现对上半模14上的跑轮的夹紧，反之，当第二汽缸的活塞杆收缩时，两卡爪张开，松开管桩模上模的跑轮。 整体工作原理说明当长模具的上半模与下半模合在一起后，起重机的吊梁随行专用吊具行动到模具上方后下降，直到定位夹块接触到上模导向轮并定位准确后，所有的汽缸工作，活塞杆处于伸出状态，第一卡爪与第二卡爪夹紧下半模，卡爪23夹紧上半模的跑轮；吊梁随行专用吊具移动至适当位置后下降至下半模能平稳放置，第一汽缸的活塞杆回缩，使两个卡爪张开，松开下半模；然后吊梁上升后移动到另一适当位置，下降至上半模可以平稳放置后，第二汽缸的活塞杆回缩，使卡爪23张开，松开上半模。从而实现了长模具合模、分模、移动的机械化过程，节省了人力，大大地提高了工作效率。很显然，无论是整体合拢吊运还是用专用模具吊运，从拆模区出来的模具的下半模内都是装有钢筋笼的。从上述工艺可知，本发明通过合理的布局生产预制混凝土桩的各个装置区，仅仅采用一台起重机，就可以轻松有序的完成整个生产流程。而且，本发明采用将上模清理架 4. 2安装在拆模区中，避免了传统的将上模清理架放置于养护池与离心区之间的结构安排、 造成需两次往返才能从拆模区将上、下模分开调运到喂料区的缺陷，本发明只需要将上下半模合拢后的整体长模具一次性从拆模区吊至喂料区。
权利要求
1.一种横向流水生产预制混凝土桩的方法，制备步骤包括在钢筋笼加工区制作钢筋笼、将钢筋笼放入在拆模区的预制混凝土桩的模具中，然后将装有钢筋笼的模具吊至喂料区向模具中注入混凝土，预应力张拉，将模具置入离心设备上进行离心旋转，然后在养护池中进行蒸汽养护，再脱模并取出成型的混凝土桩；所述的预制混凝土桩的模具为20米以上的长模具，一个模具同时生产多支预制混凝土桩，其特征在于所述混凝土桩长模具的上、 下半模在生产过程中的运输是以合拢方式一次性从拆模区吊至喂料区或通过专用吊具一次性将拆开的上、下半模从拆模区吊至喂料区。
2.根据权利要求1所述的横向流水生产预制混凝土桩的方法，其特征在于所述的混凝土桩长模具的上、下半模在生产过程中的运输采用起重机进行运输。
3.根据权利要求1所述的横向流水生产预制混凝土桩的方法，其特征在于所述的20 米以上的长模具能同时生产两支10米以上的预制混凝土桩。
4.根据权利要求1所述的横向流水生产预制混凝土桩的方法，其特征在于所述的拆模区中设有供长模具拆模后上模放置的上模清理架。
5.根据权利要求1所述的横向流水生产预制混凝土桩的方法，其特征在于所述的以合拢方式一次性从拆模区吊至喂料区的长模具，其上、下半模的企口板采用U形扣或合模螺栓连接。
6.根据权利要求2所述的横向流水生产预制混凝土桩的方法，其特征在于所述的专用吊具包括第一夹紧装置和第二夹紧装置；所述的第一夹紧装置包括与起重机起吊梁(13)相连接的、且由相互平行的前后两块板构成的第一连接座(16)，所述的第一连接座上设有第一汽缸(17)，所述的两块板之间设有一组用于夹紧长模具下半模(15)的卡钳，所述的卡钳包括两个可开合的第一卡爪(18) 和第二卡爪(19)，所述的第一卡爪的上端设有竖向的卡钳柄(18. 1)，所述的卡钳柄与第一汽缸的活塞杆(17. 1)相互垂直并连接；所述的第一卡爪和第二卡爪的上端通过轴销与第一连接座可转动连接，所述的第一卡爪和第二卡爪的上端通过轴销还连接有两个相互啮合的同步齿轮(20)；所述的第二夹紧装置包括与起重机起吊梁(13)相连接的、且由相互平行的前后两块板构成的第二连接座(21)，所述的两块板之间设有两组用于夹紧长模具上半模(14)跑轮 (14. 1)的卡钳，每组卡钳包括两个可开合的卡抓(23)，所述的卡抓(23)的下部为向内钩的卡钩，上部为卡钳柄，所述的卡钳柄的端部沿柄的延伸方向设有腰形导向孔(23. 1)；所述的卡抓(23)的中部通过第一轴销(24)与两侧的第二连接座(21)相连；所述的卡抓(23) 的中部通过第一轴销还连接有倒L形的传力板(27)，所述的传力板(27)上设有第二汽缸 (22)，所述的第二汽缸(22)的活塞杆(22. 1)与传力板(27)的上部连接；所述的卡抓(23) 的上部通过横穿腰形导向孔的第二轴销(25)与两侧的第二连接座(21)相连；所述的相邻两组同侧的卡爪(23)的下部通过第三轴销(26)相互连接，所述的第二连接座(21)的中部设有供第一轴销上下滑动的腰形孔(24. 1)。
全文摘要
本发明公开一种横向流水生产预制混凝土桩的方法，步骤包括在钢筋笼加工区制作钢筋笼、将钢筋笼放入拆模区的模具中，然后将装有钢筋笼的模具吊至喂料区向模具中注入混凝土，预应力张拉，将模具置入离心设备上进行离心旋转，然后在养护池中进行蒸汽养护，再脱模取出成型的混凝土桩；所述的模具为20米以上的长模具，一个模具同时生产多支预制混凝土桩，所述混凝土桩长模具的上、下半模在生产过程中的运输是以合拢方式一次性从拆模区吊至喂料区或通过专用吊具一次性将拆开的上、下半模从拆模区吊至喂料区。本发明具有只需要一次就能将一条长模具由拆模区运到喂料区，节约时间、作业有序、生产流程顺畅，劳动效率高且更加安全的优点。
文档编号B28B21/92GK102248601SQ20111017560
公开日2011年11月23日 申请日期2011年6月24日 优先权日2011年6月24日
发明者俞晓东, 谢建富 申请人:俞晓东, 谢建富